JPH086948B2 - Control device for air conditioner - Google Patents
Control device for air conditionerInfo
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- JPH086948B2 JPH086948B2 JP2199409A JP19940990A JPH086948B2 JP H086948 B2 JPH086948 B2 JP H086948B2 JP 2199409 A JP2199409 A JP 2199409A JP 19940990 A JP19940990 A JP 19940990A JP H086948 B2 JPH086948 B2 JP H086948B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えばマイクロコンピュータ搭載の空気調
和機で快適な空調運転を自動的に行わせるもので、室内
の温度、風量および風向の制御を行うことにより室内の
人間の快適性を高めるための空気調和機の制御装置に関
するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention is to automatically perform comfortable air conditioning operation in an air conditioner equipped with a microcomputer, for example, to control indoor temperature, air volume and wind direction. The present invention relates to a control device of an air conditioner for improving the comfort of a person in a room.
従来の技術 空気調和機で室温のコントロールを行う際、暖房の例
では室内温度の立ち上がり時の特性向上のために空気調
和機の室内目標温度を一定時間高めにシフトさせる制御
や、室内温度によって圧縮機運転周波数の制御を行う方
法が採られていた。第6図はこのような従来の空気調和
機の制御装置を示し、制御信号生成手段61はセンサ60よ
りの吸い込み温度65や空気調和機62の電源を投入してか
ら作動するタイマ63よりのタイマ値67および前記空気調
和機62を外部より操作するリモコンまたは操作パネル64
よりの使用者設定温度68等により制御信号66を生成して
いる。例としては、暖房時には、電源を投入してからの
時間が60分間以内は室内温度を速く立ち上げるために室
内目標温度をリモコンまたは操作パネル64より設定した
使用者の設定温度よりも2℃高く設定するように空気調
和機の室内温度調整を制御するのである。2. Description of the Related Art When controlling the room temperature with an air conditioner, in the heating example, control is performed to shift the indoor target temperature of the air conditioner to a higher value for a certain period of time in order to improve the characteristics when the room temperature rises. The method of controlling the machine operating frequency was adopted. FIG. 6 shows such a conventional air conditioner control device, in which the control signal generation means 61 is a suction temperature 65 from the sensor 60 and a timer from a timer 63 which operates after the air conditioner 62 is powered on. Value 67 and remote control or operation panel 64 for operating the air conditioner 62 from the outside
The control signal 66 is generated by the user-set temperature 68 or the like. For example, during heating, within 60 minutes after the power is turned on, the indoor target temperature is set to 2 ° C higher than the user's set temperature set by the remote control or operation panel 64 in order to quickly raise the indoor temperature. The room temperature adjustment of the air conditioner is controlled so as to be set.
発明が解決しようとする課題 しかしながら、前述した従来の制御装置では、電源を
投入してからの時間や室内温度特性のみで制御している
ため、空気調和機の設置された部屋の空調負荷の大小に
柔軟に対処することはできない。したがって、例えば負
荷が過小なときには、室温が目標温度よりも高くなり過
ぎたり、負荷が過大なときには室温が目標温度に達する
までかなりの時間がかかるという課題や、室内の人間の
快適感を考慮できないという課題がある。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention However, in the above-described conventional control device, since the control is performed only by the time after the power is turned on and the indoor temperature characteristic, the magnitude of the air conditioning load in the room in which the air conditioner is installed is small or large. Can't deal flexibly with. Therefore, for example, when the load is too low, the room temperature becomes higher than the target temperature, and when the load is too high, it takes a considerable time for the room temperature to reach the target temperature, and it is not possible to consider the comfort of human beings in the room. There is a problem.
本発明の目的は、前述したような従来の課題に鑑み、
室内の人間の快適感を考慮した、より快適な空調および
生活環境を実現できる空気調和機の制御装置を提供する
ものである。In view of the conventional problems as described above, the purpose of the present invention is to
(EN) Provided is a control device for an air conditioner, which can realize a more comfortable air conditioning and a living environment in consideration of the comfort of a person in a room.
課題を解決するための手段 この目的を達成するため、本発明は、室内外の環境条
件として室内外の温度、空気調和機の風量、湿度を検出
する複数のセンサ手段と、前記センサ手段の前状態とし
てN秒(Nは正の実数値)間隔の空気調和機の吸込空気
温度勾配を記憶する記憶手段と、前記センサ手段と前記
記憶手段よりの出力および使用者の設定した温度から人
間の快適感を学習した神経回路網模式手段(ニューラル
ネットワーク)を用いて、空気調和機の制御を行う評価
指数である室内の人間の快適感として、人間の代謝量、
人間の着衣状態、室内の温度、湿度、気流速、又は周囲
壁輻射温度の少なくとも一つによって計算した予測平均
投票数(PMV)、又は、人間の生理状態や感覚の予測を
行った標準新有効温度(SET)を推測する推測手段と、
前記推測手段より推測した前記室内の人間の快適感に基
づき前記空気調和機の吹き出し温度、風向および風量等
の制御信号を生成する制御信号生成手段とを備えること
を特徴とする空気調和機の制御装置を提案するものであ
る。Means for Solving the Problem In order to achieve this object, the present invention provides a plurality of sensor means for detecting indoor and outdoor temperature, air volume of an air conditioner, and humidity as indoor and outdoor environmental conditions, As a state, human comfort is obtained from storage means for storing the intake air temperature gradient of the air conditioner at intervals of N seconds (N is a positive real value), the output from the sensor means and the storage means, and the temperature set by the user. Using the neural network model means (neural network) that has learned the feeling, the human metabolic rate as the indoor comfort feeling, which is an evaluation index for controlling the air conditioner,
Predicted average number of votes (PMV) calculated by at least one of human clothing condition, room temperature, humidity, air flow velocity, or ambient wall radiant temperature, or standard new valid for predicting human physiological condition and sensation Estimating means for estimating temperature (SET),
Control of an air conditioner, comprising: a control signal generation unit that generates a control signal such as a blowing temperature, a wind direction, and an air volume of the air conditioner based on a comfort feeling of a person in the room estimated by the estimating unit. It proposes a device.
作用 前述した本発明の構成によると、推測手段は複数のセ
ンサ手段より検知された室内外の環境条件と、記憶手段
にて保持された前記センサ手段の前状態および使用者の
設定した温度から室内の人間の快適感を推測する。この
推測手段より推測した前記人間の快適感に基づき、制御
信号生成手段より制御信号が生成され空気調和機を制御
する。これにより室内の環境や人間の状態を考慮した、
より快適な空調環境を実現することができる。Operation According to the above-mentioned configuration of the present invention, the estimating means determines whether the indoor condition is determined by the indoor and outdoor environmental conditions detected by the plurality of sensor means, the previous state of the sensor means held in the storage means, and the temperature set by the user. Guess the human comfort level. A control signal is generated by the control signal generation means on the basis of the comfort of the human being estimated by the estimation means to control the air conditioner. With this, considering the indoor environment and human condition,
A more comfortable air conditioning environment can be realized.
実施例 以下、第1図から第5図を用いて本発明の実施例を詳
細に説明する。Example Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.
第1図は本発明の第1の実施例による制御装置におけ
る信号の流れを示すブロック図であり、第2図は第1図
における神経回路網模式手段の学習方法を示すブロック
図であるが、第1図において、10はセンサ、11,12はセ
ンサ10よりのセンサ信号値、13は記憶手段、14は記憶手
段13より出力される吸い込み温度のN秒間隔の傾斜、15
はリモコンまたは操作パネル、16はリモコンまたは操作
パネル15からの出力信号、17は神経回路網模式手段、18
は前記手段17より出力される快適度(予測平均投票数
(Predicted Mean Vote、以下PMVという)または標準新
有効温度(Standard Effective Temperature、以下SET
という)、19は制御信号生成手段、1aは前記手段19より
出力される制御信号、1bは空気調和機をそれぞれ示して
いる。FIG. 1 is a block diagram showing the flow of signals in the control device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the learning method of the neural network schematic means in FIG. In FIG. 1, 10 is a sensor, 11 and 12 are sensor signal values from the sensor 10, 13 is a storage means, 14 is a slope of the suction temperature output from the storage means 13 at N second intervals, 15
Is a remote control or operation panel, 16 is an output signal from the remote control or operation panel 15, 17 is a neural network schematic means, 18
Is the comfort level (Predicted Mean Vote, hereinafter referred to as PMV) or Standard Effective Temperature (hereinafter referred to as SET) output from the means 17.
, 19 is a control signal generating means, 1a is a control signal output from the means 19, and 1b is an air conditioner.
次に、神経回路網模式手段の学習方法を第2図につい
て説明すると、第2図において、21は室外温度、22は吸
い込み温度、23は吸い込み温度の傾斜、24は風量、25は
使用者の設定温度、26は人体温度、27は神経回路網模式
手段、28は制御信号生成手段、29は実測したPMV(また
はSET)、2aは推測したPMV(またはSET)、2cは制御信
号、211,221,231,241,251,261はそれぞれ室外温度21、
吸い込み温度22、吸い込み温度傾斜23、風量24、使用者
の設定温度25および人体温度26よりの信号である。Next, the learning method of the neural network schematic means will be described with reference to FIG. 2. In FIG. 2, 21 is the outdoor temperature, 22 is the suction temperature, 23 is the slope of the suction temperature, 24 is the air volume, and 25 is the user's air temperature. Set temperature, 26 is human temperature, 27 is neural network model means, 28 is control signal generation means, 29 is actually measured PMV (or SET), 2a is estimated PMV (or SET), 2c is control signal, 211, 221, 231, 241, 251, 261 is Outdoor temperature 21, respectively
The signals are the suction temperature 22, the suction temperature gradient 23, the air volume 24, the user set temperature 25, and the human body temperature 26.
本発明の第1実施例は、以上のような構成であるか
ら、空気調和機1b内の複数のセンサ(外気温センサ、吸
い込み温度センサ、湿度センサ、人体温度センサ)10よ
りセンサ信号11が出力されることになる。この信号11
は、室外温度、吸い込み温度、湿度、人体温度などであ
る。Since the first embodiment of the present invention is configured as described above, the sensor signal 11 is output from the plurality of sensors (outside air temperature sensor, suction temperature sensor, humidity sensor, human body temperature sensor) 10 in the air conditioner 1b. Will be done. This signal 11
Is the outdoor temperature, the suction temperature, the humidity, the human body temperature, and the like.
また、前記センサ10から信号11と同様の信号12が出力
され、記憶手段13に入力されるが、記憶手段13は入力さ
れる前記センサ出力信号12における過去N秒間(Nは正
の実数)の履歴を記憶する。リモコンまたは操作パネル
15から風量と使用者の設定温度値16が出力されるので、
また、記憶手段13はセンサの前の状態、例えば前述した
N秒間の履歴より室内温度のN秒(Nは正の実数)間隔
の傾斜14が出力される。各手段10,13,15からの出力信号
11,14,16は、神経回路網模式手段17に入力されることに
なる。この神経回路網模式手段17は入力信号から室内の
快適度である予測平均投票数PMV、または、標準新有効
温度SETの推測値18を出力する。PMVは、快適性を左右す
る要素として、温度、湿度、気流速、輻射温度(周囲壁
体)、代謝量、着衣状態の6要素の組み合せを変化させ
た環境試験室で、被験者から、試験室での寒暑について
の投票を受け、その結果をもとに定量化したものであ
る。すなわち、人間の状態(代謝や着衣の状況)と室内
の環境(温度、湿度、気流速、周囲壁体輻射)によっ
て、計算したPMVの値は、 −3:寒い −2:涼しい −1:やや涼しい 0:なんともない +1:やや暖かい +2:暖かい +3:暑い と評価できる。Further, a signal 12 similar to the signal 11 is output from the sensor 10 and input to the storage means 13, but the storage means 13 receives the sensor output signal 12 for the past N seconds (N is a positive real number). Remember history. Remote control or operation panel
Since the air volume and the set temperature value 16 of the user are output from 15,
Further, the storage means 13 outputs the slope 14 of the room temperature at intervals of N seconds (N is a positive real number) from the state before the sensor, for example, the history of N seconds described above. Output signal from each means 10, 13, 15
11, 14, 16 will be input to the neural network model means 17. This neural network model means 17 outputs the predicted average number of votes PMV, which is the comfort level in the room, or the estimated value 18 of the standard new effective temperature SET from the input signal. PMV is an environmental test room in which the combination of 6 elements such as temperature, humidity, air flow velocity, radiant temperature (surrounding wall), metabolic rate, and clothing state is changed as factors that affect comfort. It was quantified based on the results of the polls about the cold and hot weather. In other words, the calculated PMV values are −3: cold −2: cool −1: a little, depending on the human condition (metabolic and clothing conditions) and the indoor environment (temperature, humidity, air flow velocity, ambient wall radiation). Cool 0: Nothing +1: Somewhat warm +2: Warm +3: Can be evaluated as hot.
一方、SETは環境の物理因子から熱刺激量を求めて、
人間の生理的状態値と感覚を予測しようとするもので、
温熱に対する快・不快の関係を熱刺激の物理量に対する
生理反応でとらえている快適性物理的評価法の1つであ
る。例えばPMVを用いた場合は、神経回路網模式17に室
外温度、吸い込み温度、吸い込み温度傾斜、風量、使用
者の設定温度、人体温度という人間の状態と室内の環境
を入力することによって、神経回路網模式手段17からPM
Vの推測値18が出力される。前記PMVの推測値18は制御信
号生成手段19に入力され、この生成手段19より制御信号
1aが生成される。制御信号生成手段19は、快適感が不満
足の場合には、空気調和機1bの能力を最大限にできるよ
うな制御信号1aを生成することになる。この場合、さら
に快適感が満足の場合は、快適感が持続できるような制
御信号1aが生成される。すなわち、前記推測したPMVの
値18によって空気調和機1bを制御する信号1aが生成され
るけれども、この制御信号1aによって空気調和機1bにお
けるインバータ周波数、風向、風量および室内目標設定
温度等が制御される。On the other hand, SET calculates the amount of thermal stimulation from physical factors of the environment,
It seeks to predict human physiological state values and sensations,
It is one of the physical evaluation methods for comfort that captures the relationship between pleasantness and discomfort with heat by the physiological response to the physical quantity of thermal stimulation. For example, in the case of using PMV, by inputting the human condition such as the outdoor temperature, the suction temperature, the suction temperature gradient, the air volume, the user's set temperature, and the human body temperature into the neural network model 17, the neural circuit is input. Net model means 17 to PM
The estimated value of 18 is output. The estimated value 18 of the PMV is input to the control signal generating means 19, and the control signal is generated from the generating means 19.
1a is generated. The control signal generation means 19 will generate the control signal 1a that maximizes the performance of the air conditioner 1b when the comfort level is unsatisfactory. In this case, if the comfortable feeling is further satisfied, the control signal 1a is generated so that the comfortable feeling can be maintained. That is, although the signal 1a for controlling the air conditioner 1b is generated by the estimated PMV value 18, the control signal 1a controls the inverter frequency, the wind direction, the air volume, the indoor target set temperature, etc. in the air conditioner 1b. It
一例としては、前記各手段10,13,15からの外気温、吸
い込み温度、風量、設定温度、吸い込み温度の傾斜等よ
り、空気調和機1bが目標とする室内目標温度を算出する
シフト量が求められるけれども、このシフト量と、使用
者が設定した温度および室内目標温度との関係は、 室内目標温度=使用者設定温度+シフト量 となる。そこで、制御信号生成手段19より生成した空気
調和機1bの制御信号1aを空気調和機1bに入力し、例えば
前記(式)に基づき室内目標温度となるように空気調和
機1bの運転が実行される。As an example, the shift amount for calculating the indoor target temperature targeted by the air conditioner 1b is obtained from the outside air temperature, the intake temperature, the air volume, the set temperature, the inclination of the intake temperature, etc. from each of the means 10, 13, and 15. However, the relationship between this shift amount and the temperature set by the user and the indoor target temperature is: indoor target temperature = user set temperature + shift amount. Therefore, the control signal 1a of the air conditioner 1b generated by the control signal generating means 19 is input to the air conditioner 1b, and the operation of the air conditioner 1b is executed so as to reach the indoor target temperature based on the above (formula), for example. It
これにより室内温度調整1cが行われる。 Thereby, the indoor temperature adjustment 1c is performed.
次に、第1図の神経回路網の学習方法の詳細を第2図
について説明する。第2図において、室外温度21および
吸い込み温度22、N秒間隔の吸い込み温度の傾斜23、風
量24、使用者の設定温度25、人体温度26などからの信号
211,221,231,241,251,261が神経回路網模式手段27に入
力されると、PMVの推測値2aが出力される。Next, details of the learning method of the neural network of FIG. 1 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, signals from the outdoor temperature 21, the intake temperature 22, the inclination 23 of the intake temperature at N second intervals, the air volume 24, the set temperature 25 of the user, the human body temperature 26, etc.
When 211, 221, 231, 241, 251, and 261 are input to the neural network schematic unit 27, the estimated value 2a of PMV is output.
前記神経回路網模式手段27は、室内において測定した
実測PMV29を学習データ2bとして、PMVの測定値2aを学習
する。なお、実測PMV29が人間の状態として使用者の着
衣量と代謝量を用いる場合は、使用者の設定温度から求
める着衣量と代謝量を用いる。つまり、設定温度が低け
れば着衣量が多く代謝量が高いことが推測でき、逆に設
定温度が高ければ着衣量が少なく代謝量が低いことが推
測できる。また、人体温度センサがある場合は人体温度
センサの情報から同様に着衣量と代謝量を推測した値を
用いる。The neural network pattern model means 27 learns the measured value 2a of PMV by using the actually measured PMV 29 measured indoors as the learning data 2b. When the actually measured PMV 29 uses the amount of clothes and the amount of metabolism of the user as the human state, the amount of clothes and the amount of metabolism obtained from the user's set temperature are used. That is, if the set temperature is low, it can be inferred that the amount of clothes is large and the amount of metabolism is high, and conversely, if the set temperature is high, it can be inferred that the amount of clothes is small and the amount of metabolism is low. If there is a human body temperature sensor, a value obtained by similarly estimating the amount of clothing and the amount of metabolism from the information of the human body temperature sensor is used.
神経回路網の学習アルゴリズムは、各種の方法がある
が、例えばバックプロパゲーションのアルゴリズム(参
考文献:ラメルハート、D.Eとマクレランド.J.L「PDPモ
デル−認知科学とニューロン回路網の検索」{Runmelha
rt,D.E and Mcclelland,J.L.(Eds.),Parallel Distri
buted Processing,Exploration in the Microstructure
of Cognition.Vol.1,2,MIT Press,Cammbridge(198
6)})により最降下法にて最適解をもとめる。そして
これらのアルゴリズムにより充分PMVが神経回路網模式
手段27で推測できるようになるまで学習を行う。学習が
終了すると、神経回路網模式手段27の出力値2aにより、
快適感が不満足の場合には、制御信号生成手段28より空
気調和機の能力を最大限でるような制御信号2cが生成さ
れる。また、快適感が満足の場合には、快適感が持続で
きるように制御信号2cが制御信号生成手段28より生成さ
れることになる。すなわち、神経回路網模式手段27にて
推測したPMVの値2aによって空気調和機を制御する信号2
cが生成されるわけである。なお、前記制御信号2cはイ
ンバータ周波数、風向、風量および室内目標設定温度等
を制御するものである。There are various methods of learning neural network learning algorithms, for example, backpropagation algorithm (reference: Ramelhart, DE and McClellan. JL "PDP model-cognitive science and search of neuron network") {Runmelha
rt, DE and Mcclelland, JL (Eds.), Parallel Distri
buted Processing, Exploration in the Microstructure
of Cognition.Vol.1,2, MIT Press, Cammbridge (198
6)}) is used to obtain the optimal solution by the method of maximum descent. Then, the learning is performed by these algorithms until PMV can be sufficiently estimated by the neural network schematic means 27. When learning is completed, the output value 2a of the neural network schematic means 27 causes
When the comfort is not satisfied, the control signal generating means 28 generates the control signal 2c that maximizes the capacity of the air conditioner. Further, when the comfortable feeling is satisfied, the control signal 2c is generated by the control signal generating means 28 so that the comfortable feeling can be maintained. That is, the signal 2 for controlling the air conditioner based on the PMV value 2a estimated by the neural network schematic means 27
c is generated. The control signal 2c controls the inverter frequency, the wind direction, the air volume, the indoor target set temperature, and the like.
以上の説明から理解できるように、本実施例によれ
ば、各センサからの入力を神経回路網模式手段に入力
し、PMVを推測し、PMVの値により制御信号を生成するこ
とにより室内の環境を考慮した、より快適な空調環境を
実現することができる。As can be understood from the above description, according to the present embodiment, the input from each sensor is input to the neural network schematic means, the PMV is estimated, and the control signal is generated by the value of the PMV to generate the indoor environment. In consideration of the above, a more comfortable air conditioning environment can be realized.
なお、本実施例では、神経回路網模式手段17,27より
の出力18、2aをPMVとしたが、SETや周囲壁輻射温度に書
き換えても同様の効果を得ることができる。In this embodiment, the outputs 18 and 2a from the neural network schematic units 17 and 27 are PMV, but the same effect can be obtained by rewriting to SET or ambient wall radiation temperature.
次に第3図から第5図を用いて本発明の第2実施例に
よる空気調和機の制御装置を説明する。Next, a control device for an air conditioner according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5.
第3図は本発明の第2の実施例による制御装置におけ
る信号の流れを示すブロック図であって、30はセンサ、
31,32はセンサ30よりのセンサ信号値、33は記憶手段、3
4は記憶手段33より出力される吸い込み温度のN秒間隔
の傾斜、35はリモコンまたは操作パネル、36はリモコン
または操作パネル35からの出力信号、37はルックアップ
テーブル、38はルックアップテーブル37から出力される
制御信号、39は空気調和機をそれぞれ示してある。FIG. 3 is a block diagram showing a signal flow in the control device according to the second embodiment of the present invention, in which 30 is a sensor,
31, 32 are sensor signal values from the sensor 30, 33 is storage means, 3
Reference numeral 4 is a slope of the suction temperature output from the storage means 33 at intervals of N seconds, 35 is a remote control or operation panel, 36 is an output signal from the remote control or operation panel 35, 37 is a look-up table, and 38 is a look-up table 37. The output control signal 39 indicates the air conditioner.
次に、ルックアップテーブル作成方法を第4図につい
て説明すると、41は室外温度、42は吸い込み温度、43は
吸い込み温度の傾斜、44は風量、45は使用者の設定温
度、46は人体温度、47は神経回路網模式手段、48は制御
信号生成手段、49は実測したPMV(またはSET)、4aは神
経回路網模式手段より推測したPMV(またはSET)、4bは
実測PMV(またはSET)よりの快適度(PMVまたはSET)、
4cは制御信号、4dはルックアップテーブル、411,421,43
1,441,451,461はそれぞれ室外温度41、吸い込み温度4
2、吸い込み温度の傾斜43、風量44、使用者の設定温度4
5、人体温度46よりの信号をそれぞれ示している。Next, the lookup table creation method will be described with reference to FIG. 4. 41 is the outdoor temperature, 42 is the intake temperature, 43 is the slope of the intake temperature, 44 is the air volume, 45 is the user's preset temperature, 46 is the human body temperature, 47 is a neural network schematic means, 48 is a control signal generating means, 49 is a measured PMV (or SET), 4a is a PMV (or SET) estimated from the neural network schematic means, 4b is a measured PMV (or SET) Comfort level (PMV or SET),
4c is a control signal, 4d is a lookup table, 411,421,43
1,441,451,461 are outdoor temperature 41, suction temperature 4 respectively
2, gradient of suction temperature 43, air volume 44, user set temperature 4
5 shows the signals from the human body temperature 46.
第2実施例による空気調和機は、以上のような構成で
あるから、空気調和機39内の複数のセンサ30よりセンサ
信号31が出力されることになる。この信号31は外気温、
吸い込み温度、湿度、人体温度などである。Since the air conditioner according to the second embodiment is configured as described above, the sensor signals 31 are output from the plurality of sensors 30 in the air conditioner 39. This signal 31 is the outside temperature,
Inhalation temperature, humidity, human body temperature, etc.
また、前記センサ30から信号31と同様の信号32が出力
され、この信号は記憶手段33に入力される。記憶手段33
は入力される前記センサ出力信号32における過去N秒間
(Nは正の実数)の履歴を記憶する。リモコンまたは操
作パネル35から風量、使用者の設定温度値36が出力さ
れ、また記憶手段33はセンサの前の状態、例えば室内温
度のN秒(Nは正の実数)間隔の傾斜34を出力する。各
手段30,33,35からの出力信号31,34,36は、入力信号とし
てルックアップテーブル37に入力され、ルックアップテ
ーブル37より空気調和機39に対する制御信号38を求め
る。この制御信号38によって、空気調和機39におけるイ
ンバータ周波数、風向、風量および室内目標設定温度等
が制御される。一例としては、前記各手段30,33,35から
の外気温、吸い込み温度、風量、設定温度、吸い込み温
度の傾斜などより、空気調和機39が目標とする室内目標
温度を算出するシフト量が求められる。このシフト量と
使用者が設定した温度および室内目標温度との関係は、 室内目標温度=使用者設定温度+シフト量 となる。そこでルックアップテーブル37より求めた制御
信号38が空気調和機39に入力され、例えば前記式に基づ
き室内目標温度となるように、空気調和機39の運転が実
行される。A signal 32 similar to the signal 31 is output from the sensor 30, and this signal is input to the storage means 33. Storage means 33
Stores the history of the input sensor output signal 32 for the past N seconds (N is a positive real number). The air volume and the set temperature value 36 of the user are output from the remote control or the operation panel 35, and the storage means 33 outputs the state before the sensor, for example, the slope 34 of the room temperature at intervals of N seconds (N is a positive real number). . The output signals 31, 34, 36 from the respective means 30, 33, 35 are input to the look-up table 37 as input signals, and the look-up table 37 determines the control signal 38 for the air conditioner 39. The control signal 38 controls the inverter frequency, the wind direction, the air volume, the indoor target set temperature, and the like in the air conditioner 39. As an example, the shift amount for calculating the indoor target temperature targeted by the air conditioner 39 is obtained from the outside air temperature from each of the means 30, 33, and 35, the intake temperature, the air volume, the set temperature, the inclination of the intake temperature, and the like. To be The relationship between the shift amount and the temperature set by the user and the indoor target temperature is: indoor target temperature = user set temperature + shift amount. Therefore, the control signal 38 obtained from the look-up table 37 is input to the air conditioner 39, and the operation of the air conditioner 39 is executed so that the indoor target temperature is reached, for example, based on the above formula.
次に第4図により第3図のルックアップテーブルの作
成方法について説明すると、室外温度41および吸い込み
温度42、N秒間隔の吸い込み温度の傾斜43、風量44、使
用者の設定温度45、人体温度46等からの信号411,421,43
1,441,451,461を神経回路網模式手段47に入力して、PMV
の推測値4aを出力する。Next, referring to FIG. 4, the method of creating the lookup table of FIG. 3 will be described. The outdoor temperature 41 and the suction temperature 42, the suction temperature gradient 43 at N second intervals, the air volume 44, the user set temperature 45, and the human body temperature. Signals from 46 mag 411,421,43
Input 1,441,451,461 to neural network model 47,
The estimated value 4a of is output.
前記神経回路網模式手段47は、室内において測定した
実測PMV49を学習データ4bとしてPMVの推測値4aを学習す
る。The neural network model means 47 learns the estimated value 4a of PMV using the actually measured PMV 49 measured indoors as the learning data 4b.
神経回路網の学習アルゴリズムは、各種の方法がある
が、例えば前述のバックプロパゲーションのアルゴリズ
ムにより最降下法にて最適解を求める。そして、これら
のアルゴリズムにより充分PMVが神経回路網模式手段47
で推測できるようになるまで学習が行われるが、学習が
終了すると、神経回路網模式手段47の出力値4aにより、
快適感が不満足の場合には、制御信号生成手段48より空
気調和機の能力を最大限でるような制御信号4cが生成さ
れる。また、快適感が満足の場合には、快適感が持続で
るように制御信号4cが制御信号生成手段48より生成され
る。There are various methods for learning algorithms of the neural network, and for example, the optimal solution is obtained by the descent method by the above-described backpropagation algorithm. With these algorithms, PMV is sufficient for neural network schematic means 47
Learning is performed until it can be estimated with, but when the learning is completed, the output value 4a of the neural network schematic unit 47
When the comfort is not satisfied, the control signal generation means 48 generates the control signal 4c that maximizes the capacity of the air conditioner. Further, when the comfortable feeling is satisfied, the control signal 4c is generated by the control signal generating means 48 so that the comfortable feeling is maintained.
なお、前記制御信号4cはインバータ周波数、風向、風
量および室内目標設定温度等を制御するが、その神経回
路網模式手段47と制御信号4cを出力する制御信号生成手
段48の部分をルックアップテーブル4dに置き換えるた
め、センサ入力である室外温度41〜人体温度46の各入力
信号411〜461を荒く量子化してルックアップテーブル4d
に入力し、その結果を前記ルックアップテーブル4dに書
き込み、ルックアップテーブルを作成すればよい。第5
図はルックアップテーブル4dの一実施例を示し、ルック
アップテーブル4dはゾーンA〜Cを備え、ゾーンAには
設定温度ti〜te、外気温toi〜tom、風量fi〜fn、吸い込
み温度si〜soおよび吸い込み温度傾斜ki〜kpが書き込ま
れることになる。The control signal 4c controls the inverter frequency, the wind direction, the air volume, the indoor target set temperature, etc., but the look-up table 4d includes the neural network schematic means 47 and the control signal generating means 48 for outputting the control signal 4c. In order to replace the input signals 411 to 461 of the outdoor temperature 41 to the human body temperature 46, which are sensor inputs, with a rough quantization, the lookup table 4d
To the look-up table 4d to create a look-up table. Fifth
The figure shows one embodiment of the lookup table 4d, which includes zones A to C, in which the set temperatures ti to te, the outside air temperature toi to tom, the air volume fi to fn, and the suction temperature si to. so and the suction temperature gradient ki to kp will be written.
以上に述べたように、本実施例によれば、各センサか
らの入力を神経回路網模式手段に入力し、PMVを推測
し、PMVの値により制御信号を生成することにより室内
の環境を考慮した、より快適な空調および生活環境を実
現することができる。さらに、神経回路網模式手段から
PMVを推測し、制御信号に変換する部分をルックアップ
テーブルに置き換えることによって制御装置を簡単に実
現することができる。As described above, according to the present embodiment, the input from each sensor is input to the neural network schematic means, the PMV is estimated, and the control signal is generated according to the PMV value to consider the indoor environment. It is possible to realize a more comfortable air conditioning and living environment. Furthermore, from the neural network model means
The control device can be easily realized by estimating the PMV and replacing the part for converting into the control signal with the look-up table.
発明の効果 以上説明したように、本発明による空気調和機の制御
装置によれば、室内の環境や人間の状態を考慮したより
快適な空調環境を実現することができる。また安価で、
容易に実現することができるのは明らかである。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, according to the control device for an air conditioner of the present invention, a more comfortable air conditioning environment can be realized in consideration of the indoor environment and the human condition. Cheaper,
Obviously, it can be easily implemented.
第1図は本発明の第1実施例による空気調和機の制御装
置信号の流れを示すブロック図、第2図は第1図におけ
る神経回路網模式手段の学習方法を説明するためのブロ
ック図、第3図は本発明の第2実施例による空気調和機
の制御装置の信号の流れを示すブロック図、第4図は第
3図におけるルックアップテーブルの作成方法を説明す
るためのブロック図、第5図は第3図および第4図にお
けるルックアップテーブルの一例を示す図、第6図は従
来の制御装置を示すブロック図である。 10,30……センサ、11,12,31,32……センサ信号、13,33
……記憶手段、14,34……N秒間隔の吸い込み温度傾
斜、15,35……リモコンまたは操作パネル、16,36……風
量、設定温度等、17……神経回路網模式、18……快適度
推測値、19……制御信号生成手段、1a,38……制御信
号、1b,39……空気調和機、1c,3a……室内温度調整、2
1,41……室外温度、22,42……吸い込み温度、23,43……
吸い込み温度の傾斜、24,44……風量、25,45……使用者
の設定温度、26,46……人体温度、27,47……神経回路網
模式手段、28,48……制御信号生成手段、29,49……実測
PMV、2a,4a……PMV推測値、2b,4b……PMV学習データ、2
c,4c……制御信号、37,4d……ルックアップテーブル、6
0……センサ、61……制御信号生成手段、62……空気調
和機、63……タイマ、64……リモコンまたは操作パネ
ル、65……吸い込み温度、66……制御信号、67……タイ
マ値、68……設定温度。FIG. 1 is a block diagram showing a flow of signals of a control device for an air conditioner according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram for explaining a learning method of neural network schematic means in FIG. 1, FIG. 3 is a block diagram showing a signal flow of a control device for an air conditioner according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram for explaining a method of creating the lookup table in FIG. FIG. 5 is a diagram showing an example of the lookup table in FIGS. 3 and 4, and FIG. 6 is a block diagram showing a conventional control device. 10,30 …… Sensor, 11,12,31,32 …… Sensor signal, 13,33
...... Memory means, 14,34 ...... Suction temperature gradient every N seconds, 15,35 ...... Remote control or operation panel, 16,36 ...... Air volume, set temperature, etc. 17 ...... Neural network model, 18 ...... Comfort estimated value, 19 ... Control signal generation means, 1a, 38 ... Control signal, 1b, 39 ... Air conditioner, 1c, 3a ... Indoor temperature adjustment, 2
1,41 …… Outdoor temperature, 22,42 …… Suction temperature, 23,43 ……
Gradient of suction temperature, 24,44 …… Air volume, 25,45 …… Set temperature of user, 26,46 …… Human body temperature, 27,47 …… Neural network model means, 28,48 …… Control signal generation Means, 29,49 …… Measurement
PMV, 2a, 4a …… PMV estimated value, 2b, 4b …… PMV learning data, 2
c, 4c …… control signal, 37,4d …… lookup table, 6
0 …… Sensor, 61 …… Control signal generating means, 62 …… Air conditioner, 63 …… Timer, 64 …… Remote control or operation panel, 65 …… Suction temperature, 66 …… Control signal, 67 …… Timer value , 68 …… Set temperature.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 武久 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 ▲吉▼田 邦夫 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−43248(JP,A) 特開 平3−110340(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takehisa Tanaka 3-10-1 Higashisanda, Tama-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Matsushita Giken Co., Ltd. 3-10-10 Mita Matsushita Giken Co., Ltd. (56) Reference JP-A-4-43248 (JP, A) JP-A-3-110340 (JP, A)
Claims (2)
気調和機の風量、湿度を検出する複数のセンサ手段と、
前記センサ手段の前状態としてN秒(Nは正の実数値)
間隔の空気調和機の吸込空気温度勾配を記憶する第1の
記憶手段と、前記センサ手段と前記記憶手段よりの出力
および使用者の設定した温度から人間の快適感を学習し
た神経回路網模式手段(ニューラルネットワーク)を用
いて、空気調和機の制御を行う評価指数である室内の人
間の快適感として、人間の代謝量、人間の着衣状態、室
内の温度、湿度、気流速、又は周囲壁輻射温度の少なく
とも一つによって計算した予測平均投票数(PMV)、又
は、人間の生理状態や感覚の予測を行った標準新有効温
度(SET)を推測する推測手段と、前記推測手段より推
測した前記室内の人間の快適感に基づき前記空気調和機
の吹き出し温度、風向および風量等の制御信号を生成す
る制御信号生成手段とを備えることを特徴とする空気調
和機の制御装置。1. A plurality of sensor means for detecting indoor and outdoor temperatures, air volume of an air conditioner, and humidity as indoor and outdoor environmental conditions,
N seconds as the previous state of the sensor means (N is a positive real value)
First storage means for storing the intake air temperature gradient of the air conditioner at intervals, neural network schematic means for learning human comfort from the outputs from the sensor means and the storage means and the temperature set by the user (Neural network) is used as an indoor human comfort level, which is an evaluation index for controlling the air conditioner, as human metabolic rate, human clothing, indoor temperature, humidity, air flow velocity, or ambient wall radiation. Prediction mean votes (PMV) calculated by at least one of the temperatures, or guessing means to guess the standard new effective temperature (SET) that predicts human physiological condition and sensation, and the guessing from the guessing means An air conditioner control device, comprising: a control signal generating unit that generates a control signal such as a blowing temperature, a wind direction, and an air volume of the air conditioner based on the comfort of a person in the room.
手段と前記記憶手段よりの出力および使用者の設定した
温度から制御信号を生成するルックアップテーブルから
なる第2の記憶手段であることを特徴とする請求項1記
載の空気調和機の制御装置。2. The estimating means and the control signal generating means are a second storing means comprising a sensor means and a look-up table for generating a control signal from the output from the storing means and the temperature set by the user. The control device for the air conditioner according to claim 1.
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0484055A JPH0484055A (en) | 1992-03-17 |
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JP2199409A Expired - Fee Related JPH086948B2 (en) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | Control device for air conditioner |
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JPH01241666A (en) * | 1988-03-24 | 1989-09-26 | Toshiba Corp | Signal and symbol mixing type neutral circuit network |
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JPH03110340A (en) * | 1989-09-22 | 1991-05-10 | Hitachi Ltd | Control device for air conditioner |
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1990
- 1990-07-27 JP JP2199409A patent/JPH086948B2/en not_active Expired - Fee Related
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